【创新设计】2011届高考物理一轮复习 第7课时实验十四测定电源电动势和内阻练习 人教大纲版

1、第7课时 实验十四 测定电源电动势和内阻1 某课题研究小组，选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势E和内阻r.(电动势约为4 V，内阻在几欧到几十欧之间)A电压表V(量程6 V，内阻约为6.0 k)B电流表A(量程2 mA，内阻约为50 )C电阻箱R(0999.9 )D开关S一只、导线若干(1)某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，你认为可行吗？请说明理由：_.(2)今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻，请画出实验电路图 (3)根据(2)中实验电路测得的5组U、R数据，已在坐标系中描出了各点(如图1077所示)，请作出图象根据图象求得E_ V，r_

2、 .图10-7-7答案：(1)不可行理由：根据所给数据，电路中电阻箱取最大值，电路中电流大于电流表量程2 mA，故不可行(2)如图所示(3)如下图所示3.63.79.510.52为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值，某同学利用DIS设计了如图1078甲所示的电路闭合电键S1，调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时，用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据，并根据测量数据计算机分别描绘了如图1078乙所示的M、N两条UI直线请回答下列问题：(1)根据图1078乙中的M、N两条直线可知()A直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的B直线M是根据电压传感器2和

3、电流传感器的数据画得的C直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的D直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的(2)图象中两直线交点处电路中的工作状态是()A滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端B电源的输出功率最大C定值电阻R0上消耗的功率为0.5 WD电源的效率达到最大值(3)根据图1078乙可以求得定值电阻R0_ ，电源电动势E_ V，内电阻r_ .答案：(1)BC(2)AC(3)2.01.501.03某同学要测量一节旧电池的电动势和内阻，实验器材仅有一个电流表、一个电阻箱、一个开关和导线若干，该同学按如图1079所示电路进行实验，测得的数据如下表所示图10-7-9实验次数1234

4、5R()4.010.016.022.028.0I(A)1.000.500.340.250.201/I(A1)1.02.02.94.05.0(1)若利用图象确定电池的电动势和内阻，则应作_(选填“RI”或“R1/I”)图象；(2)利用测得的数据在坐标纸上画出适当的图象；(3)由图象可知，该电池的电动势E_ V，内阻r_ ；(4)利用该实验电路测出的电动势E测和内阻r测与真实值E真和r真相比，理论上E测_E真，r测_r真(选填“”、“”或“”)解析：根据闭合电路欧姆定律有EI(Rr)，得Rr，若作出RI图象，图线为曲线，无法根据图线的截距和斜率求出电源电动势E和电源内阻r.若作出R1/I图象，则图

5、线为直线，图线斜率等于电源的电动势，与R轴截距的绝对值为r.若考虑电流表内阻，则EI(RRAr)，所以E测E真，r测r真答案：(1)R1/I(2)见解析图(3)6.0(5.86.2都正确)2.0(1.82.2都正确)(4)4 (2009·北京，21)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 ，可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig0.6 A，内阻rg0.1 )和若干导线(1)请根据测定电动势E和内电阻r的要求，设计图10710中器件的连接方式，画线把它们连接起来图10-7-10

6、图10-7-11(2)接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读出与R对应的电流表的示数I，并作记录当电阻箱的阻值R2.6 时，其对应的电流表的示数如图10711所示处理实验数据时，首先计算出每个电流值I的倒数；再制作R坐标图，如图10712所示，图中已标注出了的几个与测量对应的坐标点请你将与图10711实验数据对应的坐标点也标注在图10712上图10-7-12(3)在图10712上把描绘出的坐标点连成图线(4)根据图10712描绘出的图线可得出这个电池的电动势E_ V，内电阻r_ .解析：(1)先设计实验电路图，然后再根据电路图连线由欧姆定律EI(Rr)知，只要知道两组外电阻和电流值，就可以解出电

7、源电动势和内阻因此，直接将可变电阻和电流表串联在电路中就行(2)由电表可读出此时电流为0.50 A，则坐标为(2,2.6)再在坐标纸上描出该点(3)剔除明显有误差的点，将其他点用平滑的曲线连接起来，得到一条直线(4)将欧姆定律的表达式EI(Rr)变形得Rr，由此式可知，外电阻和电流的倒数呈线性关系将图中的直线延长，与纵坐标轴的交点值为r0.3，则电阻为0.3 ，直线的斜率为kE1.5 V.答案：(1)见图甲(2)见图乙(3)见图乙(4)1.5(1.461.54)0.3(0.250.35)5某实验室提供的实验器材如下：A一节干电池E(电动势1.5 V，内阻约0.5 )B一个电压表V(量程01 V

8、，内阻约1 k)C一个电流表mA(量程04 mA，内阻在6090 之间)D一个定值电阻R0(电阻200 ，允许的最大电流为0.5 A)E一个滑动变阻器R(电阻10 ，允许的最大电流为1 A)F一个单刀单掷开关S，导线若干图10-7-13为了扩大其中的电流表mA的量程，需要先测出电流表的内阻为此，某同学根据提供的器材设计了一种利用伏安法进行测量的较为合理的电路，并在实验中正确操作，测出了几组数据，作出了电压表的示数U和电流表的示数I的关系图线(如图10713所示)(1)请你根据提供的器材和该同学的测量数据在下面的虚线框中画出该同学设计的实验电路图(需标注各元件的符号)； (2)该同学测出的mA表的内阻为_ .(结果保留2位有效数字)解析：(1)由数据分析知，滑动变阻器应采用分压式接法，要求能准确测量毫安表内阻，则测量电压和电流必须准确，毫安表可测定通过自身的电流，电压表只能外接在毫安表与保护电阻两端，则可